蔡朝清
摘 要 本文對中波廣播傳播的特點,地網(wǎng)在中波發(fā)射天線輻射效率中的重要性,以及地網(wǎng)的鋪設(shè)和維護提出了方案。
關(guān)鍵詞 中波廣播;天線地網(wǎng);損耗;鋪設(shè);維護
中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2017)180-0082-02
中波廣播發(fā)射天線分別為單塔全向天線、雙塔弱定向天線、四塔定向天線和八塔強定向天線,無論架設(shè)那種天線都離不開地網(wǎng),因為地網(wǎng)能提高天線的輻射效率,也就是說地網(wǎng)直接影響到天線損耗的大小,同時地網(wǎng)電阻在標準情況下能夠?qū)μ炀€及發(fā)射機防雷擊起到保護作用,所以天線地網(wǎng)的制作及維護對發(fā)射覆蓋起到重要的作用。
1 天線地網(wǎng)對廣播發(fā)射的影響
1)中波發(fā)射臺在地面設(shè)備正常情況下,如果認真做好地網(wǎng)工程,則會收到相當好的實際發(fā)射效果。地網(wǎng)施工的好壞,直接關(guān)系到天線的輻射功率和播出質(zhì)量。所以整個工程必須認真做好每一個環(huán)節(jié),每一個扎頭、每一個焊點都要做到十分可靠,確保整個工程的高質(zhì)量。發(fā)射天線鐵塔接地電阻應越小越好,最好小于1Ω,可以有效地防止雷電對發(fā)射機設(shè)備造成的損壞,使發(fā)射設(shè)備的可靠性得到提高。覆蓋范圍也明顯的擴大。建設(shè)一個標準化的地網(wǎng),可使饋線與天線易于做到阻抗匹配,充分發(fā)揮出發(fā)射機的最大效能,同時也提高發(fā)射機的天線效率,增加節(jié)目的覆蓋率和收聽效果。
2)中波廣播覆蓋不是非常穩(wěn)定,中波廣播采用調(diào)幅的方式,中波發(fā)射靠地面波和天空波兩種方式進行傳播。天波和地波是中波廣播頻段電波傳播主要的兩種方式,地波的使用較廣泛。中波天線,有時用較短的天線其輻射電阻比較小,但是避免不了天線損耗,主要分為三種,導體損耗、絕緣子損耗、地損耗。天線上用的絕緣子材料為高頻瓷,其損耗為高頻瓷,其損耗忽略不計,導體損耗主要與天線的高度有關(guān),地損耗受地網(wǎng)影響較大,地網(wǎng)的質(zhì)量直接影響到天線損耗的大小。
3)發(fā)射天線地網(wǎng)會影響發(fā)射設(shè)備受到雷擊,發(fā)射天線的底端沒有匹配的標準安全地網(wǎng),會造成發(fā)射天線及發(fā)射機設(shè)備容易受到雷電的影響,最終影響廣播覆蓋的效果。
2 解決地損耗的方法
地面損耗主要集中在天線底部。提高天線的輻射效率,最有效的辦法就是安裝地網(wǎng)。中波天線的地網(wǎng)是以鐵塔底部中心為圓心,用φ2-3mm的銅導線或銅包鋼材料,以輻射狀向外敷設(shè)。數(shù)量一般為60~120根,長度根據(jù)鐵塔高度而定一般為0.3λ~0.5λ。地網(wǎng)埋設(shè)深度越淺越好,但為了便宜地面耕作考慮安全,地網(wǎng)埋設(shè)的深度一般在0.3m~0.5m之間。如圖1、圖2所示。
3 地網(wǎng)安裝準備工作
3.1 地網(wǎng)面積測量及材料預算
現(xiàn)場勘探天線場地形地貌并制作CAD圖,根據(jù)地圖比例,在該圖上繪出地網(wǎng)圖形,按照地圖比例算出需要銅線長度,為材料購買提高準確 數(shù)據(jù)。
3.2 天線場地放樣
使用經(jīng)緯儀放樣并配合石灰劃線確定地網(wǎng)線溝位置,保證施工時不會造成挖溝偏向不直,這樣可以保證在挖溝時的施工質(zhì)量。
3.3 地線的連接
銅線綁扎接頭制作可以采取快速的辦法,銅線打磨的過程免去,將焊槍對焊接距離70mm左右接頭進行210℃左右高溫配合焊錫處理,也能達到焊接要求。地線與鐵塔底部基礎(chǔ)屏蔽銅皮固定,安裝方法可以固定銅母排與屏蔽銅皮兩側(cè),銅母排長度視塔基礎(chǔ)長度而定,在母排上鉆孔將10根導線擰成一束用銅線鼻子壓緊固定在母排上,此安裝方法有效提高施工效率。
地網(wǎng)鋪設(shè)質(zhì)量標準一定要高,否則直接影響到天線的輻射功率和播出質(zhì)量,地網(wǎng)線埋入地下,是長期性的隱蔽工程。地網(wǎng)一旦出現(xiàn)問題,很難判定故障點。所以,整個敷設(shè)地網(wǎng)工程,必須仔細做好每一環(huán)節(jié),確保施工質(zhì)量。
4 地網(wǎng)安裝完成測試
1)天線接地電阻小于2Ω。
2)通過場強測試,天線發(fā)射圖形方向性明顯,發(fā)射方向場強值標準,播出信號覆蓋率和收聽效果達到行業(yè)要求。
3)天線地網(wǎng)安裝完成,有效提高了發(fā)射機的穩(wěn)定性,場強明顯增強、播出收聽效果清晰。同時也防范了雷擊對發(fā)射傳輸設(shè)備造成損害的保護等級。
5 中波天線地網(wǎng)維護實踐
1)在實際中波天線地網(wǎng)斷損探測工作中,可以采用的是QTQ-02C型光電纜探測器,該電纜探測器信號頻率為512±05Hz,輸出阻抗16Ω、150Ω等多種選擇,發(fā)射機輸出功率為5W,抗干擾能力強,即使在強電干擾情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)有效探測。
2)中波廣播信號的電磁波傳播途徑主要有天線地網(wǎng)和天調(diào)網(wǎng)絡(luò)兩方面,而中波天線是直立在地面上的垂直單極子天線,以大地作為輻射電流的回路,天線能量部分損耗在地面上,因此,發(fā)射天線場地對地面建筑、地理環(huán)境有一定的要求。由于中波天線的地網(wǎng)占地面積大,場地平坦、地質(zhì)結(jié)構(gòu)(土質(zhì))以及地網(wǎng)的好壞都與機器發(fā)射效率有著密切的關(guān)系。如果地網(wǎng)不良或者受損會造成部分天線輻射能量損耗在地面,導致發(fā)射機功率不足,有效覆蓋范圍縮小,反射功率過高,嚴重時會使發(fā)射機不能正常開機。在中波天線地網(wǎng)中,焊點與接頭達數(shù)千個,且每個焊點與接頭都與天線發(fā)射效率有極為緊密的聯(lián)系。當中波地網(wǎng)埋設(shè)于地下時,將成為一項隱蔽性工程,一旦出現(xiàn)問題不僅很難準確判定故障點的具體位置,而且維護起來難度極大。這就需要采取高效實用的探測技術(shù)對這一問題進行解決,從而實現(xiàn)對天線地網(wǎng)的維護。注意的是,在實際探測過程中,由于天線地網(wǎng)發(fā)生的故障類型多樣,因而需要針對不同故障采用與之相應的探測方法。
3)經(jīng)過大量現(xiàn)場實踐得知,利用電纜探位儀對中波發(fā)射臺天線地網(wǎng)斷損進行探測不僅有效可行,而且能夠較好完成地網(wǎng)故障點的探測工作。因此,利用這種儀器對中波發(fā)射臺天線地網(wǎng)出現(xiàn)的故障進行及時探測并排除。
6 結(jié)論
通過天線地網(wǎng)的系統(tǒng)制作及定期維護,能夠提高發(fā)射機的穩(wěn)定性,提高場強值、增強收聽效果。保證發(fā)射機的天線阻隔零點變小,反射功率下降。播出信號覆蓋范圍完全滿足,同時有效防止雷電對發(fā)射傳輸設(shè)備造成損害。
參考文獻
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